Как выбрать силовой трансформатор

Трансформатор – это сердце понижающих и распределительных подстанций. Выбор силового трансформатора сопряжён с рядом нюансов и особенностей, которые были рассмотрены в данной статье.
Основные учитываемые параметры следующие:

Первичное напряжение (ВН) – уровень высокого напряжения питающей сети. Например, 6, 10 или 20кВ.
Вторичное напряжение (НН) – уровень низкого напряжения, необходимого для питания потребителей электроэнергии. Например, 0,38кВ или 0,23кВ.
Количество фаз и частота (Гц).
Нагрузка в кВА, учитывающая потенциальный рост мощности в будущем.
Место установки силового трансформатора: снаружи/внутри помещения.
График нагрузки.
Категория надёжности электроснабжения потребителей.
Перегрузочная способность трансформатора.

Область эксплуатации силового трансформатора
Исходя из особенностей конкретной области применения, требования, предъявляемые к силовому трансформатору, значительно варьируются. Так, при переменной нагрузке трансформатор должен быть устойчив к изменениям напряжения. При осуществлении бесперебойного питания, нагрузочные потери в силовом трансформаторе должны быть доведены до минимума. Когда трансформатор питает станки большой мощности, он должен стабильно справляться с краткими перегрузками. В отдельных отраслях промышленности от силовых трансформаторов требуются высокие эксплуатационные характеристики: стабильный уровень напряжения, минимальный уровень потерь, повышенная надёжность.

Номинальная мощность силового трансформатора
Когда дело касается выбора номинальной мощности исходят из суточного графика нагрузки, отображающего среднесуточную и максимальную активную нагрузку (кВт), а также из расчётной активной нагрузки (когда нет суточных графиков), темпа роста нагрузки и стоимости электроэнергии. В практических условиях значение номинальной мощности выбирают в соответствии с графиком нагрузки и коэффициентом начальной нагрузки. Номинальная полная мощность трансформатора должна быть выше расчётной полной мощности: Sнт>Sр.
Необходимо также учитывать и температуру, при которой эксплуатируется трансформатор.

Выбор группы и схемы соединения обмоток силового трансформатора
Указанные параметры выбирают таким образом, чтобы они исключали возникновение высших гармоник и выравнивали нагрузку по стороне ВН при неравномерной нагрузке по стороне НН. Конкретные схема и группа определяются исходя из параметров питающей сети и подключённой нагрузки. Группу и схему соединения необходимо учитывать при параллельном включении силовых трансформаторов, так как их совпадение является обязательным условием параллельной работы.

Выбор требуемого числа силовых трансформаторов
Как правило, выбирают 1 или 2 трансформатора. Использование одного силового трансформатора допускается для питания потребителей III категории, и когда потребитель электроэнергии любой категории подключён через замкнутые сети или через незамкнутые, но соединенные резервными линиями. В свою очередь, два силовых трансформатора выбирают для электроснабжения потребителей I и II категорий, когда по стороне НН у них нет связи с другими подстанциями. При взаимном резервировании мощность силовых трансформаторов выбирают идентичной (например, два трансформатора по 1000кВА). Двухтрансформаторные ТП применяют, когда преобладают потребители I категории и при высокой удельной плотности нагрузок более 0,5-0,7 кВА/м2.

Тип изоляции
Изоляция силовых трансформаторов может быть жидкой (трансформаторное масло) или сухой (литая изоляция). Выбор типа изоляции силового трансформатора напрямую сопряжён с местоположением данного оборудования: внутри помещения или вне его. При эксплуатации силового трансформатора за пределами помещения, предпочтение отдают жидкой изоляции (например, трансформаторы серии ТМ и ТМГ). Тогда как сухие трансформаторы (например, ТСЗ и ТЛС) применяют при установке в помещении. Жидкая изоляция дольше служит и эффективнее охлаждает трансформатор, но сильнее подвержена воспламенению. Для охлаждения обмоток сухих силовых трансформаторов используется приточная вентиляция. При установке такого оборудования в жарком климате необходимо обратить особое внимание на применение дополнительной вентиляции.

Конструктивное исполнение обмоток
Алюминиевые обмотки применяются в относительно недорогих силовых трансформаторах, тогда как оборудование с медными обмотками выгодно отличается более компактными габаритами и механической прочностью. Стоит обратить внимание и на материал сердечника трансформатора, ведь только высококачественная многослойная электротехническая сталь позволяет снизить потери на гистерезис и вихревые токи.

Внешний вид
При выборе нового силового трансформатора необходимо обратить пристальное внимание на следующие детали:

Нет ли течи масла из-под крепёжных соединений.
Не потрескались ли резиновые уплотнители под фарфоровыми изоляторами.
Надёжно ли зафиксированы шпильки вводов трансформатора.
Исправен ли указатель уровень масла.
Чётко ли срабатывает анцапфа (ручка регулирования напряжения без возбуждения).

Заключение
В данной статье были перечислены основные критерии выбора силовых трансформаторов, которые нужно принять во внимание.

Галерея

Силовые трансформаторы на площадке

Силовой трансформатор ТМГ 160-10/0,4

Товары

Силовые трансформаторы

Вернуться к списку